Эксперимент «Объем теплого воздуха»

Все наше пространство заполняет воздух. Думал ли ваш ребенок когда-нибудь о том, что в любой момент он может ощутить его присутствие? Вы можете невероятно увлечь вашего юного исследователя, если расскажете ему о тех «чудесах», которые способен творить воздух. Например, он может сжиматься и расширяться. Его поведение изменяется в зависимости от температуры. Возможно ли это? Проведите этот веселый научный эксперимент для детей, и вы узнаете, что произойдет с воздушным шариком, если нагреть воздух внутри него.

Предваряя эксперимент, поинтересуйтесь у ребенка, что такое воздух? Попросите его описать воздух простыми словами. Ощущаем ли мы его? Можем ли мы увидеть воздух? Каким он бывает? Всюду ли он может проникнуть? Порассуждайте с ребенком о воздухе, и его ответы вас приятно удивят.

Что вам потребуется для эксперимента:

• Пустая стеклянная или пластиковая бутылка.
• Воздушный шарик.
• Кастрюля горячей воды (но не кипятка).

Что вам нужно будет делать:

1. Возьмите пустую стеклянную бутылку. Вы можете в этот момент спросить у ребенка, так ли она пуста на самом деле и есть ли в ней воздух? Затем возьмите воздушный шарик и плотно натяните его на край горлышка бутылки. Объясните ребенку, что для чистоты эксперимента все должно быть герметичным, чтобы объем воздуха в бутылке остался неизменным.

2. Подождите немного, чтобы понаблюдать, произойдет ли что-то само по себе, если вы не будете каким-либо образом воздействовать на бутылку. Когда ребенок убедится, что ничего не происходит, приступайте к следующему шагу.

3. Поставьте бутылку вместе с натянутым на ней шариком в кастрюлю с горячей водой. Пусть ребенок внимательно следит за тем, что будет происходить с шариком.

4. Спустя несколько минут попросите ребенка описать результат эксперимента. Что произошло с шариком? Спросите вашего удивленного ребенка, почему, на его взгляд, шарик начал надуваться. Откуда в нем появился воздух?

5. Вы можете продолжить эксперимент, поставив бутылку с шариком в холодильник, после чего ребенок сможет наглядно пронаблюдать обратный процесс и убедиться в полученных знаниях.

Что происходит?

Когда воздух внутри бутылки нагревается, он начинает расширяться. Так как с повышением температуры увеличивается кинетическая энергия молекул воздуха, они начинают двигаться быстрее и отдаляются друг от друга. Расстояние между молекулами увеличивается и это заставляет воздушный шарик растягиваться. При этом количество воздуха внутри шарика и бутылки остается тем же, что и было, он просто расширяется при нагревании и занимает больший объем.

Следовательно, теплый воздух занимает большее пространство, чем то же количество холодного воздуха. Теплый воздух весит меньше, чем холодный, занимающий то же пространство, т. к. в нем меньше молекул. Этот принцип можно наблюдать в действии, если полететь на воздушном шаре.